鉑熱電
熱電阻是利用鉑絲的電阻值隨著溫度的變化而變化這一基本原理設(shè)計(jì)和制作的,按0℃時(shí)的電阻值R(℃)的大小分為10歐姆(分度號(hào)為Pt10)和100歐姆(分度號(hào)為pt100)等,測(cè)溫范圍較大,適合于-200~850℃.10歐姆鉑熱電阻的感溫原件是用較粗的鉑絲繞制而成,耐溫性能明顯優(yōu)于100歐姆的鉑熱電阻,主要用于650℃以上的溫區(qū):100歐姆鉑熱電阻主要用于650℃以下的溫區(qū),雖也可用于650℃以上溫區(qū),但在650℃以上溫區(qū)不允許有A級(jí)誤差。
概述
100歐姆鉑熱電阻的分辨率比10歐姆鉑熱電阻的分辨率大10倍,對(duì)二次儀表的要求相應(yīng)地多一個(gè)數(shù)量級(jí),因此在650℃以下溫區(qū)測(cè)溫應(yīng)盡量選用100歐姆鉑熱電阻。
感溫元件骨架的材質(zhì)也是決定鉑熱電阻使用溫區(qū)的主要因素,常見(jiàn)的感溫元件有陶瓷元件,玻璃元件,云母元件,它們是由鉑絲分別繞在陶瓷骨架,玻璃骨架,云母骨架上再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的工藝加工而成。由于骨架材料本身的性能不同,陶瓷元件適用于850℃以下溫區(qū),玻璃元件適用于550℃以下溫區(qū)。市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量的厚膜和薄膜鉑熱電阻感溫元件,厚膜鉑熱電阻元件是用鉑漿料印刷在玻璃或陶瓷底板上,薄膜鉑熱電阻元件是用鉑漿料濺射在玻璃或陶瓷底板上,再經(jīng)光刻加工而成,這種感溫元件***適用于-70~500℃溫區(qū),但這種感溫元件用料省,可機(jī)械化大批量生產(chǎn),效率高,價(jià)格便宜。
就結(jié)構(gòu)而言,鉑熱電阻還可以分為工業(yè)鉑熱電阻和鎧裝鉑熱電阻。工業(yè)鉑熱電阻也叫裝配鉑熱電阻,即是將鉑熱電阻感溫元件焊上引線(xiàn)組裝在一端封閉的金屬管或陶瓷管內(nèi),再安裝上接線(xiàn)盒而成;鎧裝鉑熱電阻是將鉑熱電阻元件,過(guò)渡引線(xiàn),絕緣粉組裝在不銹鋼管內(nèi)再經(jīng)模具拉實(shí)的整體,具有堅(jiān)實(shí),抗震,可繞,線(xiàn)徑小,使用安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
制造起源
解放初期,國(guó)內(nèi)***在沿海城市有幾個(gè)修配廠。1956年隨著新中國(guó)156個(gè)大型建設(shè)項(xiàng)目的開(kāi)工,我國(guó)從原來(lái)民主德國(guó)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)鉑熱電阻,由西安儀表廠***家生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)只有玻璃骨架,因?yàn)樾枰AШ豌K絲的膨脹系數(shù)一致,玻璃委托北京玻璃廠生產(chǎn)。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代,鉑絲是稀有貴金屬,是國(guó)家專(zhuān)控物資,由人民銀行計(jì)劃調(diào)配。遂有了北玻拿玻璃換鉑絲,然后北玻掌握這項(xiàng)技術(shù)。隨后是兄弟廠傳幫帶,上儀和川儀掌握這項(xiàng)技術(shù)。改革開(kāi)放初期80年代,西儀的老一輩zj****退休后回到家鄉(xiāng)江蘇利用這項(xiàng)技術(shù)辦企業(yè),隨后星星之火成燎原。
信號(hào)連接
熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件,通常需要把電阻信號(hào)通過(guò)引線(xiàn)傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),與控制室之間存在一定的距離,因此熱電阻的引線(xiàn)對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響。
熱電阻的引線(xiàn)主要有三種方式
二線(xiàn)制:在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線(xiàn)來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線(xiàn)制:這種引線(xiàn)方法很簡(jiǎn)單,但由于連接導(dǎo)線(xiàn)必然存在引線(xiàn)電阻r,r大小與導(dǎo)線(xiàn)的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān),因此這種引線(xiàn)方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合
三線(xiàn)制:在熱電阻的根部的一端連接一根引線(xiàn),另一端連接兩根引線(xiàn)的方式稱(chēng)為三線(xiàn)制,這種方式通常與電橋配套使用,可以較好的消除引線(xiàn)電阻的影響,是工業(yè)過(guò)程控制中的***常用的。
四線(xiàn)制:在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線(xiàn)的方式稱(chēng)為四線(xiàn)制,其中兩根引線(xiàn)為熱電阻提供恒定電流I,把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U,再通過(guò)另兩根引線(xiàn)把U引至二次儀表??梢?jiàn)這種引線(xiàn)方式可完全消除引線(xiàn)的電阻影響,主要用于高精度的溫度檢測(cè)。
熱電阻采用三線(xiàn)制接法。采用三線(xiàn)制是為了消除連接導(dǎo)線(xiàn)電阻引起的測(cè)量誤差。這是因?yàn)闇y(cè)量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻,其連接導(dǎo)線(xiàn)(從熱電阻到中控室)也成為橋臂電阻的一部分,這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化,造成測(cè)量誤差。采用三線(xiàn)制,將導(dǎo)線(xiàn)一根接到電橋的電源端,其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上,這樣消除了導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。
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